□黄 慧 黄晓凯

    为增加涪陵地区油气储量和产量，2020年以来，江汉油田由单一陵海相页岩油气勘探向陆相页岩油气和常规油气多类型勘探转变，但陆相资源丰度较差，勘探难度较大。对此，江汉油田工程院成立攻关团队，取得一系列工程工艺创新成果，助力复兴区块侏罗系陆相页岩油气勘探和平桥区块寒武系洗象池群常规气风险勘探取得重大突破，分别获得集团公司2020年油气勘探突破特等奖和一等奖。

    复兴区块：打通“血栓”，密造“毛细血管”

    为寻找涪陵页岩气田接替产建阵地，江汉油田科研人员把突破重点聚焦到复兴区块侏罗系陆相页岩油气上，优选东岳庙段作为重点突破层系。

    复兴区块位于重庆市忠县，地质条件复杂，压裂试气面临诸多难题。首先，储层的孔隙度和渗透率都非常低。“地层岩石有一些小孔隙和一定的渗透率，油气才能在孔隙中流动。复兴区块储层孔隙非常小、渗透率很低，油气开采难度大。”工程院页岩气中心主任黄晓凯说。

    其次，复兴区块储层黏土含量非常高。黏土吸水易膨胀，会堵塞岩石内本来就很小的油气通道，就像形成“血栓”。“涪陵气田储层的黏土矿物含量只有20%左右，有利于压裂改造，但复兴区块储层的黏土矿物含量达到65%，学界一般认为黏土矿物含量超过40%，储层就不能被有效改造。”工程院储改所主任肖佳林说。

    最后，复兴区块储层岩石脆性低、塑性高，在外力作用下易发生塑性变形，不易破裂，形成复杂缝网的难度很大。“常规油气资源藏在岩石的天然裂缝里，好比在动脉血管里流动，开采常规油气就像在动脉血管里采血。非常规页岩气藏在岩石的孔隙里，开采它需要制造更多的毛细血管通道，毛细血管越发达，开采越容易。”储改所试油气室主任陆昌盛说。

    工程院对这些难题开展科研攻关。针对储层孔隙度和渗透率都非常低的问题，他们采用高排量高黏度液体，高排量液体的动力可以开启裂缝，高黏度液体分子量比孔隙大，可以减少液体从孔隙滤失，促进裂缝延伸。

    针对黏土含量高的问题，他们制造连续支撑剖面。海相岩石的裂缝支撑形态是节状，类似桥墩，支撑剂段塞式铺置。海相岩石硬，架起两个桥墩后，中间的油气通道不会被填充。而陆相岩石黏土含量高，黏土膨胀或运移后，会把中间的油气通道堵死。他们采取连续铺砂方式，形成连续的支撑剖面，固定油气通道，增强导流能力；成功研制减阻水体系，可以抑制黏土膨胀。

    针对岩石脆性低、塑性高的问题，他们采用超密切割工艺，大幅增加人工裂缝密度，增大有效泄气面积。

    2020年1月，陆相页岩超密切割压裂改造工艺在涪页10HF井试验成功，共压裂32段，日产油17.6立方米、日产气5.5万立方米。

    这是国内首次在高泥质含量陆相页岩储层实现油气突破，开辟了非常规资源接替新领域。

    平桥区块：让高黏和低黏液体一起“跳舞”

    平桥区块位于重庆市南川区，其洗象池组白云岩是非常古老的寒武系储层。风险探井平桥1井酸压试气有两大难题。

    第一，平桥区块储层是极致密的基质型白云岩储层，孔隙度与渗透率都非常低，用传统酸压方式改造，很难形成高导流的酸蚀裂缝。“白云岩质地非常均匀，用同一种酸去刻蚀它，会形成非常均匀的刻蚀面，和没改造一样，无法形成裂缝。”储改所高级工程师刘湘说。

    第二，科研人员开展岩石基础研究发现，白云岩埋深大，地应力很大，造成岩石非常致密，需要非常强的能量才能破坏岩石形成裂缝，这个破坏强度是涪陵海相页岩的3~5倍。

    针对白云岩质地过于均匀无法形成裂缝的问题，科研人员提出：“我们希望它质地是不均匀的，遇见酸后，密度小、质地软的部分出现高酸蚀，形成裂缝通道；密度大、质地硬的部分出现低酸蚀，形成支撑，让出采气通道。”他们试验发现，黏度不均匀的酸液在交替注入时会形成非均匀刻蚀，高黏和低黏液体就像一起“跳舞”，互相推动，在白云岩表面形成导流通道。

    针对白云岩裂缝起裂和延伸难度较大的问题，科研人员利用胶液和减阻水组合成不同黏度的压裂液，促进不同尺度的裂缝开启和延伸。

    2020年6月，利用初步形成的深穿透强刻蚀酸压技术，平桥1井完成酸压改造，日产气25万立方米。这是江汉油田首次在洗象池组致密白云岩储层获得高产气流。

    红星区块：组合疗法，治疗岩石“并发症”

    红星区块位于湖北省利川市，其吴家坪组吴二段属于二叠系海相页岩气勘探的有利新层系。

    但是，吴家坪组储层岩石非均质性极强，岩性、应力极为复杂，储层改造时裂缝弯曲程度大，不利于长缝和宽缝扩展。

    以往的改造方案对这种复杂岩石缺乏针对性，各种方案互相干扰。“一种方案好比一个药方，只能治疗一种疾病，当岩石多种症状并发时，方案就不管用了。”储改所储层改造专家高婷说。

    对此，他们苦苦思考，提出储层改造新思路：造缝面临的就是造缝能量和造缝物质两大问题，在能量方面，采用多段少簇射孔，射孔簇集中进入液体，可增大单簇造缝能量，增强长缝和宽缝的扩展能力，形成通畅的采气通道；采用交联冻胶压裂液体系，可提高造缝效率和支撑剂携带能力。

    2020年9月，红星区块红页1井实施新改造工艺，试采日产量达5.5万立方米。这是江汉油田首次在二叠系页岩储层获得高产气流，在四川盆地外页岩储层实现压裂改造工艺新突破。